Projeto de Indutor

Extrato do Relatório “Projeto e Simulação de um Indutor” – Autor: Cristóvão Macio – Universidade Federal de Campina Grande

1. INTRODUÇÃO
O presente roteiro trata do projeto de um indutor utilizado como regulador chaveado. O trabalho foi desenvolvido por Cristóvão Macio como parte das atividades da disciplina “Aplicações de novos materiais magnéticos na eletroeletrônica”, ministrada no Mestrado em Engenharia Elétrica da
Universidade Federal de Campina Grande.

2. PASSOS DO PROJETO
1º Passo – Especificação do indutor: O indutor projetado possui as especificações listadas no quadro 2.

Parâmetro

Valor

Freqüência de operação ( f )

200 kHz

Indutância ( L )

50 µH

Corrente a plena carga ( I )

5A

Variação máxima de corrente ( ∆I pp )

20% de 5A = 1 A

Corrente de pico máxima ( I pm )

6A

Quadro 2 – Especificações do indutor.

2º Passo – Escolha do Material do Núcleo: O material escolhido foi o ferrite, já que possui baixas perdas em altas freqüências, além de ter baixo custo. 3º Passo – Escolha da forma do Núcleo: O perfil E foi escolhido para o formato do núcleo para facilitar a simulação.

Extrato do Relatório “Projeto e Simulação de um Indutor” – Autor: Cristóvão Macio – Universidade Federal de Campina Grande

4º Passo – Calculo da variação máxima da densidade de fluxo magnético, ∆Bmax :

∆Bmax = Bmax

∆I pp
I pm

= 0,5

1
= 0,0833 T
6

Dividindo ∆Bmax por dois tem-se 0,04165T de pico. Verificando na tabela de perdas no núcleo versus densidade de fluxo no catálogo do material, para a freqüência de 200 kHz as perdas no núcleo são aproximadamente 15 mW/cm3.
5º Passo – Dimensões do Núcleo: O núcleo foi escolhido pelo produto de área calculado, com Bmax = 0,375 T na temperatura de 100 ºC e K 1 = 0,03 , tem-se: 4

4

 L ⋅ I pm ⋅ I  3  50 × 10 −6 ⋅ 6 ⋅ 5  3
 = 
 ≅ 0,0681 cm4
A p = 
 0,375 ⋅ 0,03 
 Bmax ⋅ K 1 
O núcleo escolhido foi o 0_41808EC da Magnetics, obtido em [8], que